Моддинг1.ру – все о моддинге

Для тех, кто не вкурсе, водоблок (он же ватерблок) – это деталь системы водяного охлаждения компьютера, которая является теплообменником и снимает тепло с детали, которую необходимо охладить, передавая тепло жидкости (воде), которая проходит через сам водоблок. Установка ватерблока (и системы водяного охлаждения) позволяет серьезно увеличить эффективность охлаждения, а также снизить температуры и уровень шума, однако высокая стоимость фулковер ватерблока (т.е. водоблока, который полностью закрывает всю поверхность видеокарты, а не только видео чип) делаит их не самой выгодной покупкой, тем более во времена мирового финансового кризиса. Именно поэтому моддер V!R решил поделится с нашими читателями информацией о том, как можно просто, дешево и без проблем самому сделать фулковер водоблок для видеокарты своими руками. В нашей конкретной ситуации автор будет делать самодельный водоблок для видеокарты nVidia GeForce GTX 285.

Ватерблок для видеокарты

Водоблок для такой мощной и горячей видеокарты, как GeForce GTX 285 – это не роскошь, а средство передвижения вещь очень полезная и нужная. Но вот стоимость заводских водоблоков для видеокарт в рознице получается очень уж большой, особенно если учесть что сейчас кризис. Альтернативой покупным ватерблокам являются самодельные водоблоки – они получаются намного дешевле и, обычно, незначительно уступают по характеристикам.

Перед тем, как начинать делать ватерблок, сначала взглянем на саму видеокарту. Производитель очень хорошо поработал и скомпоновал все детали на видеокарте достаточно удачно. Правильное и умное расположение деталей значительно упрощает наше дело. Так как делать мы будем водоблок типа фулковер, то охладить нужно будет чипы видеопамяти, мосфеты (регуляторы напряжения), микроконтроллер (расположен слева), а также парочку транзисторов и микросхем, ну и, конечно же, сам видеочип.

Заводская система охлаждения видеокарты GeForce GTX 285 вполне стандартна и похожа на системы охлаждения на предыдущих моделях видеокарт. Такая система охлаждения обладает довольно-таки посредственными характеристиками по отвода тепла и плохо справляется с тепловыделением GeForce GTX 285. В режиме простоя температура всегда превышает 40 градусов, а в нагрузке так вообще уходит за 80. Про уровень шума я вообще молчу – цензурными словами здесь сложно будет выразится.

Изготовление ватерблока

Наверное, все знают, что самым идеальным вариантом, для изготовления водоблока является вытачивание его из цельного бруска меди на фрезерном станке. Это идеальный вариант, но и самый сложный, ведь для него необходим кусок меди необходимого размера, соответствующий станок, а также умение работать на этом станке. Иной раз можно заменить станок и умение на нем работать при помощи знакомого человека у которого есть станок или доступ к нему, но ничего подобного у меня небыло: ни куска меди, ни станка, ни умения, ни знакомых. Думаю у многих энтузиастов ситуация будет вполне схожей.

В какой-то небольшой статье, где описывались эксперименты по теплопроводности различных металлов, я заметил результаты тестов теплопередачи нескольких листов меди, спаянных друг с другом при помощи олова. Судя по тестам, спайка оловом очень слабо отразилась на эффективности теплопередачи, именно поэтому я решил применить такой же принцип при производстве свого ватерблока. Проще и выгоднее всего оказалось купить медную шину размером 4 x 40 x 4000 миллиметров – стоила она менее 55 долларов.

Спаивая между собой множество кусков медной шины, я получу нужную жесткость детали и избавлю себя от проблемы с выпиливанием каналов для прохождения потока воды внутри ватерблока. Выполнив все необходимые замеры, я решил, что конструкция моего ватерблока будет состоять из трех слоев медной шины. Средний слой меди в ватерблоке будет располагаться продольно, по отношению к длинне видеокарты, также он будет выполнять роль основы для теплораспределения. Нижний слой будет расположен только над деталями видеокарты, которые расположены ниже уровня видеочипа (видеопамять, мосфеты и т.д.) – этот слой придется стачивать до толщины в 2.8 миллиметра. Верхний слой медной шины будет расположен перпендикулярно, по отношению к длинне видеокарты, в нем будут пропилены сквозные каналы. Последним будет идти тонкий слой листовой меди, который будет играть роль крышки и закрывать каналы.

Таким образом толщина водоблока для видеокарты, вместе с самой видеокартой, будет оставатся в пределах толщины одного слота. Так что плюсом данного ватерблока, кроме улучшения охлаждения и снижения уровня шума, также будет и то, что видеокарта будет занимать не два слота, как раньше, а всего один – мелочь, но приятно.

.

 

Сначала необходимо отрезать кусок медной шины нужной длины. После чего необходимо выпрямить медную шину – проще всего это сделать многократными ударами молотка, предварительно разместив медную шину между двумя брусками дерева. Таким образом удары удары молотка будут равномерно распределятся по всей площади, что позволит избежать появления вмятин от удара молотком.

Приступаем к изготовлению водоблока

Первым делом мы укладываем куски меди для среднего слоя ватерблока и делаем приблизительные отметки.

Далее, поверх среднего слоя, аккуратно располагаем куски медной шины для верхнего слоя. Располагаются они перпендикулярно.

После этого я нанес разметку на верхний слой меди. Разметка делалась примерной, т.е. «на глаз» и без всяких чертежей. После нанесения разметки, можно начинать выпиливать каналы – сначала сверлим отверстие, а из него делаем пропилы.

Таким же образом продолжаем пропиливать каналы в в верхнем слое меди.

Теперь необходимо скрепить два слоя меди винтами. Для этого необходимо сделать примерную разметку, которая должна соответствовать двум требованиям: винты не должны попадать на шви между кусками медной шины и на будущие крепежные отверстия ватерблока, через которые он будет крепиться к видеокарте.

Для того чтобы скрепить оба слоя между собой я использовал трехмиллиметровые винты – в среднем и верхнем слоях делались сквозные отверстия при помощи сверла размером 2.5 миллиметра, после чего отверстия в среднем слое рассверливались до 3 миллиметров, а в верхнем – нарезалась резьба.

Для того чтобы отверстия не сдвинулись во время сверления, необходимо заниматься каждым отверстием по очереди. Т.е. сначала просверлить одно отверстие, нарезать в нем резьбу, вкрутить в него винт и лишь затем приступать к работе над следующим отверстием. Таком подход, конечно, займет больше времени, но убережет вас от возможных проблем.

После того, как вы закончите со всеми винтами, с обратной стороны наш ватерблок будет выглядеть примерно как на фотографии. Теперь осталось только углубить шляпки винтов – для этого необходимо рассверлить отверстие на глубину шляпки сверлом большего диаметра.

Спайка ватерблока для видеокарты

Теперь необходимо заняться спайкой деталей. Все стороны деталей, которые будут участвовать в спайке, должны быть полностью пролужены, причем сделать это необходимо предварительно так как в момент спайки ватерблока этого сделать уже не удастся. Поверхности деталей можно продулить при помощи паяльника мощностью от 100 ватт и более, однако в таком случае вам скорее всего прийдется прогревать медь горелкой. При прогревании меди, необходимо быть осторожным, чтобы не слишком перегреть ее, иначе медь может начать окислятся, что помешает ее лужению. Поверхности деталей необходимо предварительно обработать растворов для пайки, подойдет любой. После этого можно без особого усилия сворачивать всю нашу конструкцию. Теперь необходимо нагреть нашу конструкцию до температуры при которой начнет плавится олово. Проще и удобнее всего делать это на газовой плите. Когда олово начнем плавиться, можно начинать по чуть-чуть затягивать все винты в ватерблоке. Все лишнее олово само вытечет при сжатии деталей, а все швы будут крепко и надежно спаяны и прижаты друг к другу.

Чтобы улучшить теплоотдачу и, соответственно, эффективность охлаждения, в районе видеочипа необходимо увеличить площадь теплоотдачи. Проще всего это сделать при помощи установки штырьков – делаются они из самой обычной медной проволоки, для своего ватерблока я выбрал проволоку с диаметром 3 миллиметра. Чтобы установить эти штырьки, в корпусе водоблока необходимо высверлить отверстия в шахматном порядке, используя сверло с диаметром чуть больше, чем толщина проволоки, которую вы выбрали для изготовления штырьков – в моем случае это сверло с диаметром 3.2 миллиметра.

Также, как и в случае спайки медных пластин, сначала следует пролудить поверхности. При этом стоит помнить, что у штырьков облуживается только 4 миллиметра длины, которые будут вставлены в средний уровень ватерблока, остальная же длина должна быть свободна от олова чтобы обеспечить максимальный теплоотвод и эффективность охлаждения.

Впаять штырьки, который были облужены, очень легко и не составляет никакой проблемы – необходимо просто нагреть место спайки до температуры, при которой плавится олово, и вставить их. Желательно поставить какой-то ограничитель под основание чтобы штырьки не провалились при их установке. В моем случае для нагревания я воспользовался паяльной лампой, а сам водоблок положил на ровную доску, которая и служила ограничителем.

После того, как вы закончили впайку штырьков, необходимо будет удалить излишки олова с обеих сторон водоблока. Также необходимо будет сточить все штырьки под один уровень.

Теперь необходимо заняться нижним уровнем ватерблока. Напоминаю, что нижний слой у нас будет представлять собой несколько медных полосок, которые будут контактировать с различными элементами. Так как расположение медных полосок должно быть максимально точным, а четыре из них расположены на одном уровне (полоски для видеопамяти и мосфетов), то проще всего будет сделать следующее: размещаем медные полоски на элементах видеокарты, на верхнюю часть полосок наносим чуть-чуть клея и поверх прикладываем наш водоблок. Когда клей зафиксирует полоски меди на ватерблоке, можно будет снять ватерблок с видеокарты и обвести полоски – получится что-то вроде разметки их расположения. Теперь можно демонтировать полоски и припаять их нормально к ватерблоку.

Делаем крышку для водоблока

Теперь необходимо сделать крышку для нашего ватерблока. Делается крышка у нас из медного листа – вырезаем кусок медного листа под размер водоблока.

Далее необходимо сделать в ватерблоке отверстия для установки фитингов и нарезать в них резьбу, после чего крышку можно будет припаивать к ватерблоку. Чтобы вся работа была выполнена ровно и качественно, необходимо обеспечить ровное прилегание ватерблока к крышке – на ровной поверхности (я использовал ровную доску) вся наша конструкция аккуратно прогревается до температуры, при которой начнем плавится олово, а сверху на ватерблок ложится небольшой груз, который обеспечит плотный прижим крышки к ватерблоку на время пайки. При этом самое главное чтобы при пайке крышки у вас не сдвинулись припаянные медные полоски сверху – будьте очень осторожны. Чтобы обезопасить себя от попадания олова внутрь водоблока, необходимо предварительно заполнить внутренний объем ватерблока просеянной землей, которая была смочена в воде. Земля, смоченная в воде, не будет рассыпаться и, соответственно, ее частицы не попадут в спаиваемый шов, а после окончания процесса спайки земля легко вымывается водой.

Ну, теперь основная работа по изготовлению ватерблока для видеокарты уже проделана. Дальше остались только различные мелочи: спиливаются и шлифуются края крышки водоблока. Небольшие медные пластины, которые контактируют с видеопамятью, мосфетами и т.д., и располагаются на нижнем уровне, стачиваются на нужную высоту и полируются для хорошего контакта. Также в водоблоке просверливаются крепежные отверстия, после чего в них нарезается резьба.

Работа по изготовлению ватерблока завершена

В отполированной поверхности ватерблока видно традиционное русское дерево – берёза

Даже синички прилетели посмотреть на наш ватерблок

А вот мой ватерблок уже установленный на видеокарту.

Производительность самодельного водоблока

Стоит упомянуть и производительность такого самодельного водоблока. Моя видеокарта GeForce GTX 285 обладает заводским разгоном (в скобках я также указал частоты на аналогичных видеокартах без разгона): видеочип работает на частоте 702 Мгц (648 Мгц), а видеопамять – 1296 Мгц (1242 Мгц). На стандартном воздушно охлаждении в простое температура видеочипа не опускалась ниже 40 градусов, а при прогреве видеокарты при помощи вычислений в Folding@home-gpu, температура превышала 80 градусов. После установки ватерблока, температуры опустились до 36 и 55 градусов соответственно. По-моему вполне достойный результат для самодельного ватерблока, учитывая как быстро и дешево он был сделан, кроме того не стоит забывать, что это был первый ватерблок, который я делал.

Выводы о самодельном ватерблоке

Если вас смущает внешний вид моего водоблока, то всеже стоит помнить, что делал я его в большой спешке и мне тогда было не до особого гламура – если все делать более размеряно, то можно достигнуть совершенно другого уровня качества и дизайна. Моей целью было показать, что фулковер водоблок для видеокарты можно сделать самому довольно-таки просто, быстро и дешево, при этом ватерблок справится со своими задачами на все 100 процентов. Также я хотел показать, что для изготовления самодельного ватерблока не нужно какое-то сложное оборудование, кроме прямых рук и смекалки, которыми так богат наш народ.